上课--5.2染色体变异.ppt

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1、上课上课-5.2-5.2染色体变异染色体变异旧知回顾旧知回顾生生物物变变异异可遗传的变异可遗传的变异不可遗传的变异不可遗传的变异 基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异环境条件环境条件染色体变异染色体变异染色体结构的变异染色体结构的变异染色体数目的变异染色体数目的变异 一、一、染色体结构变异缺失缺失重复重复 倒位倒位 易位易位丢失丢失abcdefbacdef缺失缺失：指染色体上某一片段及其带有的基因一起丢失，指染色体上某一片段及其带有的基因一起丢失，指染色体上某一片段及其带有的基因一起丢失，指染色体上某一片段及其带有的基因一起丢失，从而引起变异的现象。从而引起变异的现象。从而引起

2、变异的现象。从而引起变异的现象。1 1、种类、种类:缺失缺失猫叫综合征猫叫综合征重复重复a ab bc cd de ef fb bb ba ab bc cd de ef fb b果蝇棒状眼的形成果蝇棒状眼的形成 一、一、染色体结构变异重复重复重复重复：指染色体上重复了某个相同的片段而引起的变指染色体上重复了某个相同的片段而引起的变指染色体上重复了某个相同的片段而引起的变指染色体上重复了某个相同的片段而引起的变 异现象。异现象。异现象。异现象。易位：易位：染色体的某一片段移接到另一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体非同源染色体非同源染色体非同源染色体 上的变异。上的变异。a ab bc

3、cd de ef fg gh hi ij jk kl lg gh hi i j jk kl la ab bc ce ef fd da ab bc ck kl lg gh hd de e f fj ji i非同源染色体非同源染色体部分片段交换部分片段交换?移接移接同源染色体同源染色体部分片段交部分片段交换换？染色体结构变异染色体结构变异（易位）（易位）基因重组基因重组（交叉互换）交叉互换）一、一、染色体结构变异易位易位4 4、倒位、倒位a ab bc cd de ef fa ab bc cd de ef fb bc cd de ea af f颠倒颠倒倒位：倒位：染色体的某个断裂片段发生染色体的某

4、个断裂片段发生染色体的某个断裂片段发生染色体的某个断裂片段发生180180的颠倒，而引起的颠倒，而引起的颠倒，而引起的颠倒，而引起变异的现象。变异的现象。变异的现象。变异的现象。一、一、染色体结构变异【例例1 1】20092009年上海高考题年上海高考题下图中下图中和和表示发生在常染表示发生在常染色体上的变异。色体上的变异。和和所表示的变异类型分别属于（所表示的变异类型分别属于（）A.A.重组和易位重组和易位 B.B.易位和易位易位和易位 C.C.易位和重组易位和重组 D.D.重组和重组重组和重组A练一练：练一练：染色体：染色体：着丝点着丝点缺失缺失重复重复倒位倒位易位易位 一、一、染色体结构

5、变异 一、一、染色体结构变异染色体结构变异染色体结构变异实质：染色体上的实质：染色体上的基因基因的数目的数目或排列顺序改变或排列顺序改变生物性状的变异生物性状的变异多数不利多数不利染色体结构的变异染色体结构的变异导致生物变异的原导致生物变异的原因是什么？因是什么？在显微镜下可观察到在显微镜下可观察到在显微镜下可观察到在显微镜下可观察到正常正常增多增多减少减少人的人的2121三体综合征三体综合征人的性腺发育不良人的性腺发育不良（一）（一）细胞内的细胞内的个别染色体个别染色体数目的改变数目的改变 二、二、染色体数目变异（二）（二）染色体以染色体以染色体组染色体组的形式成倍增加或减少的形式成倍增加或

6、减少正常正常增多增多减少减少2121三体综合征三体综合征(先天性愚型先天性愚型)响誉世界的著名响誉世界的著名“天天才才”音乐指挥家舟舟音乐指挥家舟舟性腺发育不良性腺发育不良（特纳氏综合症）（特纳氏综合症）、+X、+Y特点：大小、形态、功能各异特点：大小、形态、功能各异关系：互为非同源染色体关系：互为非同源染色体功能：功能：几乎几乎携带生物生长发育、携带生物生长发育、遗传变异的一整套遗传信息。遗传变异的一整套遗传信息。三、三、染色体组要构成一个染色体组，应具备的条件：要构成一个染色体组，应具备的条件：不含同源染色体。不含同源染色体。染色体染色体形态、大小、功能各不相同。形态、大小、功能各不相同。

7、细胞中大小、形态、功能各不相同细胞中大小、形态、功能各不相同细胞中大小、形态、功能各不相同细胞中大小、形态、功能各不相同几乎几乎几乎几乎携带控制生物携带控制生物携带控制生物携带控制生物生长发育、遗传变异的一整套遗传信息的一组生长发育、遗传变异的一整套遗传信息的一组生长发育、遗传变异的一整套遗传信息的一组生长发育、遗传变异的一整套遗传信息的一组非同源非同源非同源非同源染色体染色体染色体染色体。几乎几乎几乎几乎携带控制生物生长发育、遗传变异的携带控制生物生长发育、遗传变异的携带控制生物生长发育、遗传变异的携带控制生物生长发育、遗传变异的一整套遗传信息。一整套遗传信息。一整套遗传信息。一整套遗传信息

8、。细胞内形状大小细胞内形状大小细胞内形状大小细胞内形状大小相同相同相同相同的染色体有几条，就有几个染色体组。的染色体有几条，就有几个染色体组。的染色体有几条，就有几个染色体组。的染色体有几条，就有几个染色体组。染色体组数目的判断染色体组数目的判断3 3条条条条4 4条条条条（1 1）根据染色体形态判断：）根据染色体形态判断：）根据染色体形态判断：）根据染色体形态判断：（2 2 2 2）根据基因型判断）根据基因型判断）根据基因型判断）根据基因型判断:基因型中基因型中基因型中基因型中相同相同相同相同基因或者基因或者基因或者基因或者等位基因等位基因等位基因等位基因有几个，就是有几个染色体组。有几个，

9、就是有几个染色体组。有几个，就是有几个染色体组。有几个，就是有几个染色体组。Aa AaBb AAaBbbAa AaBb AAaBbbAa AaBb AAaBbbAa AaBb AAaBbb2个2个3个 3 3组组组组 4 4组组组组2 2组组组组2 2组组组组3 3组组组组染色体变异染色体变异思考：思考：1 1、该细胞分裂结束，得到的每个、该细胞分裂结束，得到的每个配子细胞中有多少条染色体？配子细胞中有多少条染色体？2 2、子细胞中有没有同源染色体？、子细胞中有没有同源染色体？3 3、子细胞中有几个染色体组？、子细胞中有几个染色体组？4 4、每个染色体组由几条染色体构、每个染色体组由几条染色体

10、构成？成？5条条没有没有1个个5个个下图表示某植物正常体细胞的染色体组成，下列下图表示某植物正常体细胞的染色体组成，下列选项中，可能是该植物基因型的是：选项中，可能是该植物基因型的是：()A:ABcdA:ABcdB:AaaaB:AaaaC:AaBbCcDdC:AaBbCcDdD:AaaBbbD:AaaBbbB（3 3）根据染色体数目和染色体形态来推算：）根据染色体数目和染色体形态来推算：）根据染色体数目和染色体形态来推算：）根据染色体数目和染色体形态来推算：例：某生物体细胞中有例：某生物体细胞中有例：某生物体细胞中有例：某生物体细胞中有2424条染色体条染色体条染色体条染色体A:A:若其中各不

11、相同的染色体有若其中各不相同的染色体有若其中各不相同的染色体有若其中各不相同的染色体有6 6条，条，条，条，则体细胞中有（则体细胞中有（则体细胞中有（则体细胞中有（）个染色体组。）个染色体组。）个染色体组。）个染色体组。B:若其若其生殖生殖细胞中有细胞中有12条染色体，且各不相条染色体，且各不相同，则体细胞中有（同，则体细胞中有（）个染色体组。）个染色体组。42定义：定义：具有具有两两个染色体组的个体称为个染色体组的个体称为二二倍体；倍体；具有具有三个或三个以上三个或三个以上染色体组的个体为染色体组的个体为多多倍体倍体。几乎全部的动物和过半数以上的高等植物都是二倍体。几乎全部的动物和过半数以上

12、的高等植物都是二倍体。香蕉香蕉 三倍体三倍体马铃薯马铃薯 四倍体四倍体普通小麦普通小麦 六倍体六倍体小黑麦小黑麦 八倍体八倍体二倍体、多倍体二倍体、多倍体由由受精卵受精卵发育而成的个体，发育而成的个体，二倍体草莓二倍体草莓四倍体草莓四倍体草莓特点：特点：茎秆粗壮，叶茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量有等营养物质的含量有所增加。所增加。4 4个染色体个染色体8 8个染色体个染色体无纺缍体形成无纺缍体形成染色体复制染色体复制着丝点分裂着丝点分裂无纺缍丝牵引无纺缍丝牵引多倍体的形成多倍体的形成若继续进行正常若继续进行正常的有丝分裂的有

13、丝分裂染色体加染色体加倍的组织倍的组织或个体或个体应用：应用：用途：用途：多倍体育种多倍体育种(多倍体植物各器官都比多倍体植物各器官都比 较大，营养物质的含量也较高，但发较大，营养物质的含量也较高，但发 育延迟，结实率低。育延迟，结实率低。)诱导方法：用诱导方法：用秋水仙素秋水仙素处理萌发的处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗秋水仙素的作用是什么？秋水仙素的作用是什么？在细胞分裂的哪个时期起作用？在细胞分裂的哪个时期起作用？可以用秋水仙素处理成熟的植株吗？可以用秋水仙素处理成熟的植株吗？多倍体育种多倍体育种-人工诱导多倍体人工诱导多倍体方法：方法：用用秋水仙素秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。处理萌发的

14、种子或幼苗。过程：过程：萌发的种子或幼苗萌发的种子或幼苗 秋水仙素秋水仙素多倍体植株多倍体植株原因原因：细胞分裂旺盛：细胞分裂旺盛原理原理：秋水仙素抑制秋水仙素抑制有丝分裂前期有丝分裂前期纺锤体的形纺锤体的形成，使染色体加倍。成，使染色体加倍。母母 本本父父 本本三倍体无籽西瓜的培育过程三倍体无籽西瓜的培育过程四倍体四倍体二倍体二倍体有籽西瓜有籽西瓜父本父本母本母本去雄授粉去雄授粉二倍体普通二倍体普通西瓜植株西瓜植株种下去种下去三倍体三倍体植株植株无籽西瓜无籽西瓜花粉刺激花粉刺激无籽西瓜的培育过程无籽西瓜的培育过程二倍体幼苗四倍体植株秋水仙素处理染色体加倍二倍体幼苗二倍体植株发育授粉二倍体幼苗

15、二倍体植株发育花粉诱导三倍体种子三倍体无籽瓜三倍体植株发育第一年第二年单倍体单倍体由由配子直接发育而成，直接发育而成，体细胞中含有本物体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体种配子染色体数目的个体 32 16 32 32 16 32体细胞中染色体数目体细胞中染色体数目单倍体单倍体特点：植特点：植株弱小高株弱小高度不育度不育单倍体、二倍体、多倍体的区别单倍体、二倍体、多倍体的区别二倍体二倍体多倍体多倍体生物体生物体受精卵受精卵发育发育直接发育成生物体：直接发育成生物体：单倍体单倍体雌配雌配子子直接发育成生物体：直接发育成生物体：单倍体单倍体雄配雄配子子 对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？对

16、一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？受精卵受精卵发育而成的个体发育而成的个体 几倍体几倍体配子配子发育而成的个体发育而成的个体 单倍体单倍体Q Q：一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？：一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。只要由只要由配子配子发育而成的个体就叫单倍体。发育而成的个体就叫单倍体。花药花药单倍体单倍体植株植株纯合纯合正常植株正常植株秋水仙素秋水仙素染色体加倍染色体加倍离体培养离体培养(2)(2)应用：应用：用途：单倍体育种用途：单倍体育种方法：方法：花药离体培养花药离体培养 +秋

17、水仙素加倍秋水仙素加倍全能性全能性全能性全能性YRYRyRyRYrYryr yr黄色圆粒黄色圆粒（YyRrYyRr）花药花药（配子）（配子）单倍体植株单倍体植株正常二倍体正常二倍体（纯合体）（纯合体）YYRRYYRRyyRRyyRRYYrrYYrryyrryyrr黄圆黄圆绿圆绿圆黄皱黄皱绿皱绿皱秋秋 水水 仙仙 素素 处处 理理 幼幼 苗苗YRYRyRyRYrYryr yr离离 体体 培培 养养 【例例】现有两小麦品种：矮秆感病现有两小麦品种：矮秆感病(ddrr)，高秆抗病，高秆抗病(DDRR)，如何获得，如何获得矮秆抗病矮秆抗病的优良品种的优良品种(ddRR)？杂交育种杂交育种P:ddrrD

18、DRRF1:DdRrD_R_ D_rr ddR_ ddrr高秆高秆 高秆高秆 矮秆矮秆 矮秆矮秆抗病抗病 感病感病 抗病抗病 感病感病 9 :3 :3 :1高秆高秆:D矮秆矮秆(抗倒伏抗倒伏):d抗病抗病:R感病感病:rF2:ddR_ddRR 1/3ddRr 2/3连续多连续多代自交代自交提高纯合提高纯合子的比例子的比例 【例例】现有两小麦品种：矮秆感病现有两小麦品种：矮秆感病(ddrr)，高秆抗病，高秆抗病(DDRR)，如何获得矮秆抗病的优良品种，如何获得矮秆抗病的优良品种(ddRR)？杂交育种杂交育种高秆高秆:D矮秆矮秆(抗倒伏抗倒伏):d抗病抗病:R感病感病:r优点：能将多个亲本的优良性

19、状优点：能将多个亲本的优良性状集于一体集于一体缺点：育种时间太长缺点：育种时间太长若从播种到收获种子需要一年若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定则培育出能稳定遗传的矮杆抗病的品种至少需要几年遗传的矮杆抗病的品种至少需要几年?P高杆抗病高杆抗病 DDTT矮杆感病矮杆感病 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTt第第1年年选育出需要的矮抗品种选育出需要的矮抗品种F2D_T_ D_ttddT_ddtt矮抗矮抗杂交育种杂交育种第第2年年第第3年年生长生长ddTTF3减数分裂减数分裂配子配子DTDtdTdt单倍体单倍体 DTDtdTdt花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素第第1年年第第2年年第第

20、4年年 单倍体育种单倍体育种DDttddTT ddtt纯合体纯合体DDTT矮抗矮抗优点：明显缩短育种年限优点：明显缩短育种年限（基因重组）（基因重组）（基因重组）（基因重组）（染色体变异）（染色体变异）（染色体变异）（染色体变异）1普通小麦成熟花粉粒中含有三个染色普通小麦成熟花粉粒中含有三个染色体组，用这种花粉粒培育成的植株是体组，用这种花粉粒培育成的植株是A单倍体单倍体B二倍体二倍体C六倍体六倍体D三倍体三倍体2某品种水稻的体细胞中含有某品种水稻的体细胞中含有48条染色条染色体，具有四个染色体组。则此品种水稻属于体，具有四个染色体组。则此品种水稻属于A四倍体四倍体B三倍体三倍体C二倍体二倍体

21、D单倍体单倍体AA3单倍体生物的体细胞内单倍体生物的体细胞内A只有一个染色体只有一个染色体B只有一个染色体组只有一个染色体组C染色体组数目成单染色体组数目成单D与本物种配子的染色体数同与本物种配子的染色体数同D普通小麦体细胞内含有普通小麦体细胞内含有六六个染色体组，个染色体组，4242条染色条染色体体 。它的。它的花粉花粉不经受精可不经受精可直接发育直接发育成小麦植株。成小麦植株。发育成的小麦体细胞内有几个染色体组，有几条发育成的小麦体细胞内有几个染色体组，有几条染色体染色体,是几倍体？是几倍体？3 3个个 2121条条 单单练一练：练一练：染色体变异染色体变异结构变异结构变异：缺失缺失(例例

22、：猫叫综合症：猫叫综合症)、增加、颠倒、移接、增加、颠倒、移接染染色色体体变变异异 数数目目变变异异 个别增减个别增减(例：例：21号三体号三体)成成倍倍增增减减染染色色体体组组概念：概念：含个体发育全部基因的一组非同源染色体含个体发育全部基因的一组非同源染色体。分分类类二倍体二倍体：由受精卵发育来，含两个染色体组的个体。由受精卵发育来，含两个染色体组的个体。概念：概念：由受精卵发育，含三个以上染色体组。由受精卵发育，含三个以上染色体组。多多倍倍体体特点：特点：器官较大营养丰富，但发育延迟结实率低。器官较大营养丰富，但发育延迟结实率低。应用：多倍体育种应用：多倍体育种例：无籽西瓜、香蕉、小麦。例：无籽西瓜、香蕉、小麦。成因：成因：自然或人为自然或人为(秋水仙素秋水仙素)使染色体加倍。使染色体加倍。概念：概念：配子直接发育来的个体。配子直接发育来的个体。成因：成因：未经受精的配子直接发育而成。未经受精的配子直接发育而成。应用：单倍体育种；应用：单倍体育种；花药离体培养法花药离体培养法。特征：特征：植株一般较弱小、不育。植株一般较弱小、不育。特征：特征：单单倍倍体体结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！42